2023年北京市初三二模物理試題匯編：簡單機械章節(jié)綜合

第1頁/共1頁2023北京初三二模物理匯編簡單機械章節(jié)綜合一、多選題1．（2023·北京平谷·統(tǒng)考二模）如圖所示，滑輪組固定在水平鋼架上，重600N的工人站在水平地面上，用拉力F豎直向下拉動繩子自由端，使物體A以0.1m/s的速度勻速上升10s。已知物體A重900N，拉力F的功率為102W，動滑輪重100N。關(guān)于該過程，下列說法正確的是（）

A．繩子自由端移動的距離是1mB．該工人對地面的壓力為90NC．滑輪組的機械效率η為90%D．滑輪組的額外功為120J2．（2023·北京豐臺·統(tǒng)考二模）如圖所示，滑輪組懸掛在水平支架上，某工人站在水平地面上，豎直向下拉動繩子自由端，使物體A以0.2m/s的速度勻速上升，提升過程中滑輪組的機械效率為80%。已知物體A重800N，該工人重600N，兩個滑輪質(zhì)量相等，不計滑輪組的繩重和摩擦，關(guān)于該過程下列說法中正確的是（）

A．繩子自由端受到豎直向下的拉力為500NB．繩子自由端拉力的功率為300WC．該工人對地面的壓力為100ND．支架受到滑輪組的拉力為1700N3．（2023·北京昌平·統(tǒng)考二模）如圖所示，滑輪組懸掛在水平支架上，小明站在水平地面上，豎直向下拉動繩子自由端，使物體A以0.2m/s的速度勻速上升。已知小明拉繩子的力為500N，物體A重為800N，兩個滑輪質(zhì)量相等，不計滑輪組的繩重和摩擦，關(guān)于該過程，下列說法正確的是（）

A．小明在提升物體A的過程中，繩子自由端拉力的功率為100WB．動滑輪所受重力為200NC．支架受到滑輪組的拉力為1700ND．小明在提升物體A的過程中，滑輪組的機械效率為70%4．（2023·北京房山·統(tǒng)考二模）如圖所示，用細繩將粗細均勻的杠桿AB掛在水平支架上，點O為杠桿的支點且OA=OB，杠桿始終保持在水平位置平衡。工人站在水平地面上，第一次豎直向下用200N的力拉繩子時，貨物D未離開水平地面；第二次豎直向下用300N的力拉繩子時，貨物D對水平地面的壓強恰好為零。已知工人體重為500N，杠桿重為100N，貨物與地面的接觸面積為0.1m2。不計繩重，下列說法中正確的是（）

A．貨物D的重力為200NB．第一次拉繩子時，工人對水平地面的壓力為300NC．第一次拉繩子時，貨物對地面的壓強為1000PaD．第二次拉繩子時，支架對杠桿的拉力為700N二、單選題5．（2023·北京朝陽·統(tǒng)考二模）如圖所示的四種用具中，正常使用時屬于費力杠桿的是（）A．筷子 B．羊角錘C．核桃夾 D．瓶起子6．（2023·北京順義·統(tǒng)考二模）如圖所示，站在水平地面上的人通過滑輪組提升重物，該重物的重力G物=800N，重物在拉力作用下以v=0.1m/s的速度豎直勻速上升。已知動滑輪所受的重力G動=200N，人的重力G人=600N，滑輪組繩重及摩擦均可忽略不計，g取10N/kg。則下列判斷正確的是（）

A．人對繩豎直向下的拉力大小為600NB．滑輪組提升重物的機械效率為60%C．人豎直向下的拉力做功的功率為100WD．人對地面的壓力大小為600N7．（2023·北京海淀·統(tǒng)考二模）如圖所示，用滑輪組提升所受重力為400N的物體，在拉力F的作用下，繩子自由端豎直向上勻速移動了3m，用時10s，滑輪組的額外功是100J。對于這一過程，下列說法正確的是（）

A．滑輪組的機械效率是80%B．滑輪組提升物體所做的有用功是1200JC．拉力F的功率是40WD．動滑輪所受的重力為100N8．（2023·北京豐臺·統(tǒng)考二模）如圖所示的工具中，在使用時屬于費力杠桿的是（）A．天平 B．瓶蓋起子C．食品夾 D．鉗子9．（2023·北京石景山·統(tǒng)考二模）圖所示的四種情景中，所使用的杠桿屬于省力杠桿的是（）A．筷子 B．釣魚竿 C．羊角錘 D．古代搗谷用具三、填空題10．（2023·北京朝陽·統(tǒng)考二模）長尾夾是一種常見的辦公用品，如圖甲所示，小明在使用時發(fā)現(xiàn)，讓夾子張開3mm時所用的力較小，如圖乙所示，讓夾子張開10mm時需要用很大的力，如圖丙所示。請你就此現(xiàn)象提出一個可探究的科學(xué)問題___________。

11．（2023·北京大興·統(tǒng)考二模）杠桿可在豎直平面內(nèi)繞固定點O自由轉(zhuǎn)動，杠桿上的刻度線分布均勻。當(dāng)杠桿處于如圖甲所示的狀態(tài)保持靜止時，應(yīng)將平衡螺母向___________（選填“左”或“右”）端調(diào)節(jié)，才能使杠桿水平平衡。調(diào)節(jié)杠桿水平平衡后，在杠桿左側(cè)A點懸掛3個0.5N的鉤碼，如圖乙所示，若想要杠桿繼續(xù)保持水平平衡，應(yīng)在杠桿上的___________（選填“B”“C”或“D”）點懸掛2個0.5N的鉤碼。

12．（2023·北京西城·統(tǒng)考二模）如圖所示為探究杠桿平衡條件的實驗裝置，杠桿上相鄰兩刻線間的距離相等。杠桿空桿水平平衡后，在B點懸掛2個質(zhì)量均為50g的鉤碼。g取10N/kg。請你判斷：

（1）若在A點掛______個質(zhì)量均為50g的鉤碼，能使杠桿水平平衡；（2）若在C點施加向_______（選填“上”或“下”）的力F拉杠桿，無論如何改變用力方向，F(xiàn)至少______（選填“大于”、“等于”或“小于”）1.5N，才能使杠桿水平平衡。四、實驗題13．（2023·北京平谷·統(tǒng)考二模）在“探究杠桿平衡條件”的實驗中，如圖所示杠桿刻度均勻，每個鉤碼的重力都是0.5N。（1）實驗開始前，杠桿如圖甲所示處于靜止?fàn)顟B(tài)。為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將右端的平衡螺母向___________（選填“左”或“右”）移動；

（2）調(diào)節(jié)杠桿水平平衡后，如圖乙所示，在A點掛上4個鉤碼，在B點用彈簧測力計豎直向上拉，使杠桿在水平位置平衡，則此時測力計的示數(shù)是___________N；

（3）如圖丙所示，A點仍懸掛4個鉤碼，若用彈簧測力計在B點沿著BP斜向上拉，使杠桿仍在水平位置平衡，則測力計的示數(shù)___________（選填“變大”、“變小”或“不變”）。請結(jié)合圖乙和圖丙說明其原因：____________________。

14．（2023·北京石景山·統(tǒng)考二模）小紅利用如圖的實驗裝置進行實驗時，使用的每個鉤碼質(zhì)量均相等，輕質(zhì)杠桿上相鄰刻線間的距離相等。請按要求完成下列問題：

（1）如圖甲所示，為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將平衡螺母向______側(cè)調(diào)節(jié)（選填“左”或“右”）。實驗中讓杠桿在水平位置平衡的主要目的是______；（2）如圖乙所示，當(dāng)杠桿右端的鉤碼位置和數(shù)量保持不變，依次沿OA、OB、OC方向拉動電子測力計，使杠桿靜止時，均保持水平平衡，觀察到測力計示數(shù)逐漸變大，請根據(jù)以上現(xiàn)象，提出一個可以探究的科學(xué)問題______。15．（2023·北京順義·統(tǒng)考二模）現(xiàn)通過實驗探究“杠桿的平衡條件”，杠桿上相鄰刻線間的距離相等。（1）將輕質(zhì)杠桿的支點固定在支架上，發(fā)現(xiàn)杠桿右端下沉，此時應(yīng)將杠桿右側(cè)的平衡螺母向______調(diào)（選填“左”或“右”）；（2）調(diào)節(jié)好杠桿水平平衡后，在杠桿A點掛4個鉤碼，如圖甲所示，為使杠桿保持水平平衡，應(yīng)在B點懸掛______個鉤碼，使用的每個鉤碼的質(zhì)量均相等；（3）如圖乙所示，用彈簧測力計在杠桿C點豎直向上拉，為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)在A點懸掛總重力為______N的鉤碼。

16．（2023·北京海淀·統(tǒng)考二模）小明探究杠桿的平衡條件，他所使用的杠桿上相鄰刻線間的距離相等，彈簧測力計的量程和分度值滿足實驗要求。（1）如果杠桿靜止時，如圖甲所示，為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將右端的平衡螺母向___________（選填“左”或“右”）端調(diào)節(jié)；（2）杠桿水平平衡后，在杠桿上的A點懸掛1個重為1N的鉤碼，如圖乙所示，然后可以用彈簧測力計在___________（選填“B”或“C”）點豎直向上拉杠桿，使杠桿再次水平平衡，此時彈簧測力計的示數(shù)為___________N。

17．（2023·北京門頭溝·統(tǒng)考二模）小陽利用圖所示的實驗裝置探究杠桿的平衡條件，其中，杠桿上相鄰刻線間的距離相等，每個鉤碼所受重力均為0.5N。（1）實驗前，為使如圖甲所示的杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將平衡螺母向__________端調(diào)節(jié)；（2）杠桿水平平衡后，在杠桿上的A點懸掛了3個鉤碼，如圖乙所示，為使杠桿保持水平平衡，應(yīng)在B點懸掛__________個鉤碼；（3）接下來，他將彈簧測力計掛在C點繼續(xù)實驗，如圖丙所示，在用彈簧測力計由豎直向上拉C點逐漸變?yōu)檠貓D丙中虛線方向斜向上拉C點，且始終保持杠桿在水平位置平衡的過程中，彈簧測力計的示數(shù)逐漸變大，請你解釋原因__________。五、計算題18．（2023·北京朝陽·統(tǒng)考二模）如圖所示，起重機在15s內(nèi)把質(zhì)量為6t的大石頭勻速提升了1m，它的總功率是10kW，g取。求：（1）石頭的重力。（2）起重機提升石頭所做的有用功。（3）起重機的機械效率。

19．（2023·北京門頭溝·統(tǒng)考二模）質(zhì)量為60kg的工人站在水平地面上，利用滑輪組豎直向下拉動繩子自由端，將重為800N的物體A以0.2m/s的速度勻速上升1m，此時該滑輪組的機械效率為80%（g取10N/kg）。求：（1）有用功W有；（2）人拉繩子的力F；（3）人拉繩子做功的功率。

20．（2023·北京大興·統(tǒng)考二模）建筑工人用如圖所示的滑輪組提升一堆磚塊，已知托板重200N，動滑輪重50N，每個磚塊重100N，工人的質(zhì)量是70kg，不計繩重和輪軸處的摩擦，g取10N/kg。（1）工人用豎直向下的拉力拉動繩子，勻速提升5個磚塊時，求：①工人對繩子的拉力大小。②工人對水平地面的壓力大小。③滑輪組的機械效率。（結(jié)果保留整數(shù)）（2）通過計算，分析討論該建筑工人用此裝置最多可以提升幾個磚塊。

21．（2023·北京房山·統(tǒng)考二模）圖甲是用滑輪組提升建筑材料A的示意圖，在豎直向下的拉力F作用下，使重360N建筑材料A以0.25m/s的速度勻速豎直上升。在這個過程中，拉力F做的功隨時間變化的關(guān)系如圖乙所示，不計繩重和摩擦。求：（1）動滑輪所受的重力G動；（2）滑輪組的機械效率為η。

參考答案1．BD【詳解】A．物體A上升的高度由圖可知承擔(dān)物重是繩子股數(shù)n=2，繩子自由端移動的距離s=nh=2×1m=2m故A錯誤；B．繩子自由端移動的速度拉力F大小為工人對地面的壓力故B正確；C．滑輪組的機械效率故C錯誤；D．滑輪組的額外功故D正確。故選BD。2．ACD【詳解】A．由題圖可知，滑輪組的繩子承重股數(shù)為n=2，則滑輪組的機械效率為解得，繩子自由端受到豎直向下的拉力為F=500N。故A正確；B．繩子自由端移動的速度為繩子自由端拉力的功率為故B錯誤；C．工人受到繩子向上的拉力、向下的重力和地面對他向上的支持力，處于平衡狀態(tài)，由力的平衡條件可得，地面對該工人的支持力為由于工人對地面的壓力和地面對工人的支持力是一對相互作用力，因此該工人對地面的壓力為故C正確；D．不計滑輪組的繩重和摩擦，根據(jù)可得，動滑輪的重力為因為定滑輪和動滑輪的質(zhì)量相同，所以定滑輪的重力與動滑輪的重力相等，即對定滑輪分析可知，定滑輪受到三段繩子向下的拉力和定滑輪的重力、支架對定滑輪向上的拉力作用，處于平衡狀態(tài)，根據(jù)力的平衡條件可得，支架對定滑輪向上的拉力為即為支架受到滑輪組的拉力。故D正確。故選ACD。3．BC【詳解】A．由圖可知，滑輪組繩子的有效股數(shù)n=2，則繩端移動的速度v繩=nv=2×0.2m/s=0.4m/s由繩子自由端拉力的功率為P=Fv繩=500N×0.4m/s=200W故A錯誤；B．不計繩子重和摩擦，作用在繩端的拉力為動滑輪重G動=2F-G=2×500N-800N=200N故B正確；C．支架受到滑輪組的拉力等于3段繩子上的力之和再加上定滑輪的重力，已知兩個滑輪質(zhì)量相等，故兩個滑輪重力相等，故支架受到滑輪組的拉力大小為T=500N×3+200N=1700N故C正確；D．不計滑輪組的繩重和摩擦，克服動滑輪做的功為額外功的唯一來源，故機械效率為故D錯誤。故選BC。4．BCD【詳解】A．第二次豎直向下用300N的力拉繩子時，貨物D對水平地面的壓強恰好為零，由杠桿平衡條件得到G×OA=F2×OBOA=OB所以貨物的重力G=F2=300N故A錯誤；B．第一次豎直向下用200N的力拉繩子，人受到重力、拉力和地面的支持力，由力的平衡得到支持力F支=G人-F1=500N-200N=300N由力的作用相互性可知工人對水平地面的壓力F壓=F支=300N故B正確；C．第一次豎直向下用200N的力拉繩子，由杠桿平衡條件得到FA×OA=F1×OBOA=OB所以A端拉力FA=F1=200N由力的作用相互性可知繩對貨物的拉力FA1=FA=200N貨物受到重力、支持力和拉力，由力的平衡得到支持力F支1=G-FA1=300N-200N=100N由力的作用相互性可知貨物對水平地面的壓力F壓1=F支1=100N貨物對地面的壓強為故C正確；D．第二次拉繩子時，支架對杠桿的拉力為F拉=G+F2+G杠=300N+300N+100N=700N故D正確。故選BCD。5．A【詳解】A．筷子在使用時動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，故A符合題意；B．羊角錘的支點在它與木塊接觸的地方，動力臂大于阻力臂，使用時為了省力，屬于省力杠桿，故B不符合題意；C．核桃夾的支點在前端，動力臂大于阻力臂，使用時為了省力，屬于省力杠桿，故C不符合題意；D．瓶蓋起子的的支點是與瓶蓋的中部接觸的點，動力臂大于阻力臂，使用時為了省力，屬于省力杠桿，故D不符合題意。故選A。6．C【詳解】A．由題圖可知，該滑輪組繩子承重股數(shù)為n=2，則人對繩豎直向下的拉力大小為故A錯誤；B．由于滑輪組繩重及摩擦均可忽略不計，則滑輪組提升重物的機械效率為故B錯誤；C．繩子自由端移動的速度為根據(jù)可得，人豎直向下的拉力做功的功率為故C正確；D．根據(jù)力的作用是相互的，人對繩豎直向下的拉力和繩對人的拉力是一對相互作用力，大小相等。對人受力分析可得，人受到繩對人向上的拉力和地面對人的支持力以及重力的作用，處于平衡狀態(tài)，則人對地面的壓力大小為故D錯誤。故選C。7．A【詳解】B．由圖可知，動滑輪上的繩子段數(shù)n=3，繩子自由端豎直向上勻速移動了3m，則物體上升的距離拉力做的有用功W有=Gh=400N×1m=400J故B錯誤；C．拉力做的總功W總=W有+W額=400J+100J=500J拉力的功率故C錯誤；D．若不計繩重和摩擦?xí)r，克服動滑輪的重力做的功為額外功，由W額=G動h可知，動滑輪的重力但題中未說明不計繩重和摩擦，因此動滑輪的重力小于100N，故D錯誤；A．滑輪組的機械效率故A正確。故選A。8．C【詳解】A．天平在使用過程中，動力臂等于阻力臂，是等臂杠桿，故A不符合題意；B．瓶蓋起子在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故B不符合題意；C．食品夾在使用過程中，動力臂小于阻力臂，是費力杠桿，故C符合題意；D．鉗子在使用過程中，動力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故D不符合題意。故選C。9．C【詳解】A．使用筷子時，動力臂小于阻力臂，屬于費力杠桿；不符合題意；B．使用釣魚竿時，動力臂小于阻力臂，屬于費力杠桿，不符合題意；C．使用羊角錘時，動力臂大于阻力臂，屬于省力杠桿，符合題意；D．古代搗谷用具使用時，動力臂小于阻力臂，屬于費力杠桿，不符合題意．10．長尾夾張開的大小與力的大小的關(guān)系是什么？【詳解】已知夾子張開越大，用力越大，則可以提出探究的科學(xué)問題：長尾夾張開的大小與力的大小的關(guān)系是什么？11．左D【詳解】[1]當(dāng)杠桿處于如圖甲所示的狀態(tài)保持靜止時，右端下沉，應(yīng)將平衡螺母向左端調(diào)節(jié)，才能使杠桿水平平衡。[2]調(diào)節(jié)杠桿水平平衡后，在杠桿左側(cè)A點懸掛3個0.5N的鉤碼，根據(jù)杠桿平衡原理F1L1=F2L2，即3×0.5N×2=2×0.5N×L2解得L2=3由1代表杠桿上的一格，所以應(yīng)該在杠桿上的D點懸掛2個0.5N的鉤碼。12．3上等于【詳解】（1）[1]由杠桿平衡條件可知FB×LB=FA×LA在B點懸掛2個質(zhì)量均為50g的鉤碼，則有2×0.05kg×10N/kg×3格=FA×2格解得FA=1.5N則鉤碼數(shù)量（2）[2]B點受到的力豎直向下，為了使杠桿在水平平衡，若在C點施加力，則需要向上拉杠桿。[3]由于C點距離支點兩個，由杠桿平衡條件可知，在C點施加豎直向上的力為1.5N，如果改變用力方向，則力臂減小，拉力將增大，所以拉力F至少等于1.5N。13．左2變大見解析【詳解】（1）[1]圖甲中，杠桿右端下沉，為了使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將杠桿右端的螺母向左調(diào)。（2）[2]設(shè)杠桿一格為L，一個鉤碼重G，由杠桿平衡條件得到4G×4L=F×8LF=2G=2×0.5N=1N（3）[3][4]改變彈簧測力計拉力的方向，使之斜向右上方，阻力和阻力臂不變，動力臂減小，由杠桿平衡條件可知動力增大，所以彈簧測力計示數(shù)變大，才能使杠桿仍然水平平衡。14．左便于直接測量力臂當(dāng)阻力與阻力臂不變時，動力與動力臂大小有什么關(guān)系？【詳解】（1）[1]如圖甲，杠桿左高右低，為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)節(jié)。[2]杠杠在水平位置平衡時，由于左右鉤碼對杠桿的拉力豎直向下，力臂恰好在杠桿上，便于直接測量力臂。（2）[3]由圖可知，阻力和阻力臂不變，依次沿OA、OB、OC方向拉動電子測力計，動力臂逐漸變小，杠桿平衡時，測力計示數(shù)逐漸變大，可以提出問題：當(dāng)阻力與阻力臂不變時，動力與動力臂大小有什么關(guān)系？15．左32【詳解】（1）[1]杠桿右端下沉，左端上翹，平衡螺母向上翹的左端移動，使杠桿在水平位置平衡。（2）[2]假設(shè)一個鉤碼的重力為G，杠桿一個小格代表L，根據(jù)杠桿平衡條件可得4G×3L=nG×4L解得n=3，即應(yīng)在B點掛3個鉤碼。（3）[3]測力計的分度值為0.2N，此時的示數(shù)為3.0N，假設(shè)杠桿一個小格代表L，根據(jù)杠桿平衡條件可得3.0N×2L=G重×3L解得，G重=2N。即應(yīng)在A點懸掛總重力為2N的鉤碼。16．右B2.5【詳解】（1）[1]由圖甲可知，杠桿左端下沉，右端上翹，說明杠桿左端重右端輕，為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將平衡螺母向輕些的右端調(diào)節(jié)。（2）[2][3]由圖乙可知，若用彈簧測力計在C點豎直向上拉杠桿，杠桿將逆時針轉(zhuǎn)動，所以為了使杠桿平衡，應(yīng)用彈簧測力計在B點豎直向上拉杠桿，設(shè)杠桿每個小格長度為L，由杠桿的平衡條件可知，有如下關(guān)系式則彈簧測力計的示數(shù)為17．左2根據(jù)杠桿平衡條件，杠桿水平平衡且阻力和阻力臂一定，由于動力臂減小，所以動力增大，因此彈簧測力計示數(shù)逐漸變大【詳解】（1）[1]由圖甲可知，杠桿的左端上翹，為使杠桿在水平位置平衡，應(yīng)將平衡螺母向左端調(diào)節(jié)。（2）[2]設(shè)一格的長度為L，根據(jù)杠桿的平衡條件可得解得：n=2，故為使杠桿保持水平平衡，應(yīng)在B點懸掛2個鉤碼。（3）[3]根據(jù)杠桿平衡條件杠桿水平平衡且阻力和阻力臂一定，彈